(57)【要約】【課題】  凍結乾燥装置を用いることなく高分子からなる医療用多孔質体を製造する方法を提供する。【解決手段】  医療用多孔質体の材料となる高分子を溶媒に溶解させて高分子溶液を作製する。この高分子溶液を所望の形状となる鋳型に流し込み冷凍庫にて凍結させ、高分子溶液の凍結体を得る。その後、凍結体に含まれる高分子に難溶または不溶でありかつ溶媒に可溶である抽出溶媒を用いて凍結体から溶媒を抽出する。最後に多孔質体に含まれる抽出用溶媒を取り除くために乾燥を行う。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子からなる医療用多孔質体の製造方法であって、
高分子を溶媒に溶解させた溶液を凍結させて凍結体を作製し、前記高分子が難溶または不溶でありかつ前記溶媒が可溶である抽出溶媒を用いて前記凍結体から溶媒を抽出する
ことを特徴とする医療用多孔質体の製造方法。
【請求項２】
前記高分子は、熱可塑性高分子であることを特徴とする請求項１に記載の医療用多孔質体の製造方法。
【請求項３】
前記熱可塑性高分子は、ウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸からなる群から選択された高分子であることを特徴とする請求項２に記載の医療用多孔質体の製造方法。
【請求項４】
前記溶媒は、クロロホルム、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、メチルエーテルケトン、アセトン、塩化メチレン、ジメチルサルフォキサイド、ジオキサンからなる群から選択された溶媒であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の医療用多孔質体の製造方法。
【請求項５】
前記抽出溶媒は、エタノール、メタノールの群から選択された抽出溶媒であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の医療用多孔質体の製造方法。
【請求項６】
前記溶媒の抽出は、前記溶媒の凝固点以下で行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の医療用多孔質体の製造方法。
【請求項７】
前記凍結体は、高分子と溶媒とが相分離した複相構造をなしていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の医療用多孔質の製造方法。
【請求項８】
高分子からなる医療用多孔質体であって、
表皮部と内部との多孔度が略等しい
ことを特徴とする医療用多孔質体。
【請求項９】
前記多孔度は、８０％〜９８％であることを特徴とする請求項８に記載の医療用多孔質体。
【請求項１０】
前記高分子は、乳酸−εカプロラクトン共重合体からなることを特徴とする請求項８または９に記載の医療用多孔質体。
【請求項１１】
前記乳酸−εカプロラクトン共重合体は、分子量が１０万〜３０万であることを特徴とする請求項１０に記載の医療用多孔質体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞増殖や生体内埋設に用いる医療用多孔質体およびその製造方法に関し、特に、その製造コストを抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、医療分野や再生医工学の分野においては、組織再生の足場材料として高分子からなる医療用の多孔質体が用いられている。この多孔質体は、組織の導入により細胞の分化誘導や組織形成に用いられるほか、構造的に表面積が大きいことから徐放薬剤の担体としても用いられる。
このような多孔質体の製造方法としては、特許文献１〜５に見られるように高分子溶液を凍結した後真空減圧下にて溶媒を揮発させる凍結乾燥法を用いることが一般的である。
【０００３】
凍結乾燥法は、上記のように低温かつ高真空下において処理されるので、材料となる高分子の化学的劣化を抑制しながら多孔質体を製造することができる。
【特許文献１】特開平０５−４３７３４号公報
【特許文献２】特開平０９−９９０５１号公報
【特許文献３】特開平１１−３１９０６６号公報
【特許文献４】特開平２０００−３２９７６１号公報
【特許文献５】特開平２００２−１４６０８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記凍結乾燥法においては、高価な高真空装置や低温トラップなどを備える凍結乾燥装置を用いる必要があり、多孔質体を製造する際においては、そのイニシャルコストが上昇するとともに高真空に保持するためのランニングコストもかさみ、多孔質体の製造コストが高くなるという問題がある。
本発明は、上記課題に鑑み、凍結乾燥装置を用いることなく医療用の多孔質体を製造することができる医療用多孔質体の製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明に係る医療用多孔質体の製造方法は、高分子を溶媒に溶解させた溶液を凍結させて凍結体を作製し、高分子が難溶または不溶でありかつ溶媒が可溶である抽出溶媒を用いて凍結体から溶媒を抽出することを特徴としている。
これによれば、一般家庭にあるようなフリーザを用いて多孔質体を製造することができるので、高価な凍結乾燥装置を用いる必要がなく、製造コストを抑制することができる。
【０００６】
具体的な高分子材料としては、熱可塑性高分子を用いることができ、例えばウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル類、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリアルギン酸からなる群から選択された高分子を挙げることができる。
溶媒としては、クロロホルム、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、メチルエーテルケトン、アセトン、塩化メチレン、ジメチルサルフォキサイド、ジオキサンからなる群から選択された溶媒を用いることができる。
【０００７】
また、抽出溶媒としては、エタノール、メタノールの群から選択された抽出溶媒を用いることができる。
ここで、溶媒の抽出は、その際に凍結体の形が崩れないように溶媒の凝固点以下で行うことが好ましい。
なお、凍結体は、凍結を行うことによって高分子と溶媒とが相分離した複相構造をなしていると考えられる。
【０００８】
このような製造方法によって形成される医療用多孔質体は、表皮部と内部との多孔度が略等しくなるので、再生医工学などの分野に適したものとなる。
上記多孔度は、８０％〜９８％のものが組織再生の用途においては好ましい。
具体的な高分子としては、分子量が１０万〜３０万の乳酸−εカプロラクトン共重合体を用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
上述したように、本発明によれば、高分子を溶媒に溶解させた溶液を凍結させて凍結体を作製し、高分子に難溶または不溶でありかつ溶媒に可溶である抽出溶媒を用いて凍結体から溶媒を抽出して多孔質体を形成させているので、一般家庭にあるようなフリーザを用いて多孔質体を製造することができる。したがって、高価な凍結乾燥装置を用いる必要がなく、イニシャルコスト並びにランニングコストを低くでき、製造コストを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明によれば、医療用多孔質体の表皮部と内部との多孔度が略等しくなるので、再生医工学などの分野に適したものを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る医療用多孔質体（以下、「多孔質体」という。）およびその製造方法の一実施の形態について説明する。
まず、多孔質体の材料に使用する高分子について説明する。
本発明に係る多孔質体を構成する高分子は、例えば、熱可塑性の高分子であり、溶媒に可溶なものであれば特に制限されることなく用いることができる。例えば、熱可塑性高分子としては、熱可塑性ウレタン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリエステル類、およびポリビニルアルコールやポリアクリル酸、ポリアルギン酸等の水溶性高分子を使用することができる。また、これらの高分子を複数ブレンドしたものを用いることもできる。
【００１２】
ここで、熱可塑性ポリウレタン系樹脂や塩化ビニル系樹脂といった生体吸収性を示さない高分子は、生体の外部に貼付する薬剤担体に用いることが望ましい。一方、生体吸収性を示す高分子である、ポリエステル類に属するポリ乳酸やポリグリコール酸、ポリリンゴ酸、ポリカプロラクトン、およびこれらの共重合体などは、生体内に埋植可能な組織再生用のスキャホールドとして用いることが望ましい。
【００１３】
次に、このような高分子を溶媒に溶解させて高分子溶液を作製し、この溶液を型に流し込んで冷凍庫にて凍結させ、高分子溶液の凍結体を得る。ここで、凍結体においては、その凍結を行うことによって溶媒と高分子とが相分離した複相構造をなしていると考えられる。
使用する溶媒としては、多孔質体に用いる高分子を溶解させることができるとともに、冷凍庫程度の温度において凝固するものが好ましい。
【００１４】
例えば、クロロホルム、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、トルエン、キシレン、メチルエーテルケトン（ＭＥＫ）、アセトン、塩化メチレン、ジメチルスルフォキサイド（ＤＭＳＯ）、ジオキサンなどの有機溶媒を用いることができる。特に、ジオキサンやキシレンなどは、一般家庭において使用されている冷凍庫の温度（−２０℃）程度において凝固するため、特殊な冷凍庫が不要でありイニシャルコストを下げ、多孔質体のコストを下げることができるため好ましい。
【００１５】
次に、凍結体を凍結させた状態にて、溶質である高分子が難溶または不溶であり、かつ溶媒と相溶性のある抽出溶媒にて溶媒を抽出する。この抽出においては、凍結した高分子溶液の形状が崩れない温度、すなわち溶媒の凝固点以下（例えば、上記冷凍庫内にて−２０℃）に管理する必要がある。ここで、抽出溶媒としては、エタノールやメタノールなどを用いることができる。
【００１６】
この抽出によって、高分子は多孔質体の形状となりながら析出する一方、溶媒が抽出溶媒と溶け合って置換されるので、抽出により形成される多孔質体には抽出溶媒が含侵された状態となる。
最後に、この抽出溶媒を蒸発させることによって多孔質体を得ることができる。
このような方法によれば、凍結乾燥装置を用いることなく一般的に使用されている冷凍庫にて多孔質体を製造することができる。したがって、多孔質体製造時におけるイニシャルコストを低減することができ、多孔質体の製造コストを下げることができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る多孔質体の製造方法によれば、得られた多孔質体は、外表面に近い部分が緻密になり内部が粗となるいわゆるスキン−コア構造が見られなくなる。したがって、多孔質体は、全体的に均一な多孔度を有する構造となり、足場材料などに適用する場合にはスキン−コア構造を有するものよりも適したものとなる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明に係る製造方法を用いて、生体吸収性高分子であるＬ乳酸−εカプロラクトン共重合体の多孔質体を製造する方法について説明する。
（１）組成比７５：２５のＬ乳酸−εカプロラクトン共重合体（以下、Ｐ（ＬＡ７５／ＣＬ２５）という。）を溶媒である１，４−ジオキサンに溶解し、４質量％の溶液を調整する。
【００１９】
（２）次に、そのＰ（ＬＡ７５／ＣＬ２５）溶液を内径１２ｍｍのチューブ状鋳型に静かに流し込み、家庭用フリーザー（温度−２０℃）にて２４時間凍結させた。
（３）その後、凍結したＰ（ＬＡ７５／ＣＬ２５）溶液を鋳型から取り出し、１２ｍｍφ×８０ｍｍの円柱状の凍結体を得た。
（４）この円柱状の凍結体を、抽出溶媒である−２０℃に冷却したエタノール５００ｍＬ中に浸漬させ、２４時間放置することによって、１，４−ジオキサン溶媒の抽出を行った。ここで、エタノールは、Ｐ（ＬＡ７５／ＣＬ２５）に難溶または不溶であり、かつ１，４−ジオキサンに可溶であり、抽出効率を向上させるため、抽出開始から１２時間後に新しいものと交換した。
【００２０】
（５）まだ完全には１，４−ジオキサン溶媒が抽出されていないと考えられるため、さらに室温にてエタノールを用いてＰ（ＬＡ７５／ＣＬ２５）を洗浄した。
（６）その後、洗浄されたＰ（ＬＡ７５／ＣＬ２５）を２４時間真空乾燥することによって多孔質体を得た。
このようにして得られた多孔質体は、図１に示すように、連続した気泡を有するとともに、スキン−コア構造が無く、表皮部分と内部との孔径（２μｍ〜５００μｍ）および多孔度（８０％〜９８％）が略等しいものとなった。このような多孔度を有する多孔質体は、組織再生用のスキャホールドの用途に適していると考えられる。
【００２１】
なお、上記実施の形態においては、高分子を溶媒に溶解させた高分子溶液を凍結させていたが、高分子溶液にさらに粒子状の造孔剤を加えるようにしてもよい。ここで、造孔剤としては、溶媒に難溶または不溶かつ抽出溶媒に可溶なものを選択することが望ましく、例えばＮａＣｌを用いることができる。これにより、凍結させた高分子溶液を抽出溶媒を用いて抽出する際、抽出溶媒が粒子状の造孔剤を溶媒とともに溶解するため、多孔質体においては、造孔剤の大きさの孔が形成されるようになる。なお、造孔剤として、ＮａＣｌを用いる場合には、ＮａＣｌが可溶な水系溶剤を用いてこれを抽出する必要がある。
【００２２】
また、上記実施の形態においては、高分子を溶媒に溶解させて凍結させていたが、凍結前に徐放薬剤を混合するようにしてもよい。このようにすれば、生体の外部に貼付する薬剤を多孔質体の製造時において担持させることができ、多孔質体の製造後に薬剤を外部から浸透させる方法と比べて多孔質体内部にまで薬剤を含侵させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明に係る医療用多孔質体の製造方法は、特にコストの安さが求められる医療用多孔質体に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る医療用多孔質体の走査型電子顕微鏡写真である。
【図１】
2005046538.tif 000002